Өндірістік робот жетегінің конструкциясын және оның жетек басқару жүйесін жобалау

КІРІСПЕ
1 ТЕХНОЛОГИЯ ТАРАУЫ
1.1 Технологиялық процессінің сипаттамасы мен есеп қойылуы
1.2 Механикалық өңдеу роботтехникалық кешенінің (РТК) сұлбасын
құру
1.3 Өнеркәсіптік роботтың өндірістік қозғалыстарының уақыт
диаграммасын (циклограммасын) өңдеу
2 ҚҰРЫЛЫМДАУ ТАРАУЫ
2.1 Өнеркәсіптік роботының жұмыс істеу аймағын анықтау
2.3 Өнеркәсіптік роботының сұлбасын кинематикалық есептеу
2.4 Өнеркәсіптік роботының сұлбасын кинетостатикалық (күштілік) есептеу
3 БАСҚАРУ ЖӘНЕ МОДЕЛЬДЕУ ТАРАУ
3.1 Тұрақты ток қозғалтқышы негізіндегі жетектің
динамикалық теңдеулері
3.2 Өнеркәсіптік робот жетегін басқару жүйесінің құрылымдық
сұлбасы.
3.3 Жетек жүйесінің қаланған беріліс функциясын құру ( синтездеу )
3.4 Функционалды блоктардың беріліс функциясын құру ( синтездеу )
3.5 Өнеркәсіптік робот жетегін басқару жүйесінің
динамикасын модельдеу
4 ЕҢБЕК ҚОРҒАУ ТАРАУЫ
4.1 Қауіпті және зиянды факторларды нормалау
4.1.1 Еңбекті қорғаудың шаралардың техникалық бағалауы мен үндеу
әдістемесі.
4.1.2 Жұмыс зонасында ауадағы зиянды заттардың құрамын нормалау
4.1.3 Дірілдің адамға әсері және оны нормалау
4.2 Шудың әсері. Шуды нормалау
4.3 Өндірістік жарықтама
4.3.1 Жасанды жарықтама
4.3.2 Табиғи жарықтама
4.4 Электр қауіпсіздігі
4.4.1Операторлық бөлмеде электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету
4.4.2 Қорғанысты жерлеме
4.4.3 Жерлемені есептеу
5 ЭКОНОМИКАЛЫҚ ТАРАУЫ
5.1 Жаңа техниканың экономикалық тиімділік әдістемесі
5.2 Экономикалық есебі
5.3 Материалдық шығындар
5.4 Энергия шығындарының есебі (электроқуатқа)
5.5 Өндіріс жұмысшыларының негізгі және қосымша еңбек ақы шығындары
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Кез келген өндірістің тиімділігін жоғарлатудың негізі оны еңбек өнімділігін максималды көрсеткішін қамтамасыз ететін кешенді автоматтандыру болып табылады. Автоматтандыру барлық жағдайда экономды мақсатта болуы керек. Өндірістің әртүрлі типтері бар (бірлік, сериялы, жалпылай) және олардың спецификасы әртүрлі әдістерді және ең жоғарғы тиімділігін қамтамасыздандыратын автоматтандыру құралдарын алдын – ала анықтайды. Ең бастысы құрылғының өнімділігін, оның қолданудың интенсивтілігін қамтамасыз ету.
Ондаған жылдар бұрын негізгі құралдарды жалпылай өндірісті автоматтандыруда енгізу экономикалық тиімді болатын. Өнімнің жалпы көлемін жалпылай өндірудің өнімінің басты болатын және әрдайым өсуде болған. Жалпылай және көпсериялы өндірісті автоматтандырудың принципі – іс жүзінде қайта түзетулерге түспеген арнайы жасалған. Жоғары өнімділікті беретін тұрақты технологиялық процесімен автоматты сызықтарын, сонымен қатар бір номенклатуралы (бір конструкциялы) бұйымдарды үлкен мөлшерлерде шығаруға арналған роторлы – конвейерлі сызықтарын жасауға негізделген. Айта кетер жайы азсериялы өндіріс жағдайларында нақты программаланған автоматты сызықтарын қолдану өте тиімсіз, өйткені тапсырыс берілген кішкене партиялы бұйымдар қысқа уақыт мезгілінде шығарылады, ал қалған уақытта (переналадканың шектеулі мүмкіндіктері үшін) технологиялық жабдықтар қолданусыз тұрады.
Өмірдің барлық салаларының прогресімен қоғамның іскерлігіне орай және де әртүрлі көптеген бұйымдарды жасап шығару қажеттілігіне байланысты, негізгі бөлімді жалпылай өндірістік өнімдер облысынан азсериялы тіпті бірлік өндіріске ауысуға әкелді. Тұтынушылардың талаптарына қарай нарықтағы өнімдердің шығарылатын өнімдер номенклатурасының күрт ұлғаюы мен оның жиі ауысуына әкелуде, сонымен бірге өнімдердің үлкен мөлшердегі қажеттілігі шығару темпының жоғарлатуының түрткісі болады, ал бұл босса жалпылай өндіріске тән.
Аз сериялы өндірістің шектерінде және де жұмыс күшінің дефицитінің өсуіне қарай бұл талаптарды қанағаттандыру тек қана азсериялы өндірістерді жоғары өнімділік жабдықтарын автоматтандыру арқылы ғана іске асыруға болады. Бұл деген икемді де тез переналадкалау (қолайлысы программалы) арқылы бұйымдардың әркелкі түрлерін шығара алуы. Бұл жабдықтың негізгі құрылымдық компоненттері заманауи өндірістерде кең қолданыс табуда. Мысалға сандық программалық басқармасымен (СПБ) технологиялық машиналар, өндірістік роботтар (ӨР), автоматтандырылған көлік және қоймалар, бақылау - өлшеу жабдықтары және есептеуіш техника негізіндегі басқару жүйелері.
1. Бурдаков С. Ф., Дьяченко В. А. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов. М. Высшая школа, 1986.
2. Соломенцев Ю. М. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей. М. Машиностроение, 1987.
3. Соломенцев Ю. М. Робототизорованные технологические комплексы и гибкие производственные системы в машинотроении. Альбом схем и чертежей. М. Машиностроение, 1989.
4. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки: Учебник для вузов. А.И.Акулов, В.П. Алехин, С.И.Ермаков и др. М.: Машиностроение, 2003
5. Банов М.Д., Казаков Ю.В., Козулин М.Г. - Сварка и резка материалов. М.-2000
6. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. – М: Машиностроение, 1988.
7. Роботизированные производственные комплексы/ Под.ред. Ю.Г. Козырева, А.А. Кузинова. – М: Машиностроение, 1987.
8. Механика промышленных роботов: Учебник для вузов/ Под.ред. А.В. Фролова, З.И. Воробьева
9. Белянин П.Н. и др. Гибкие производственные системы /П.Н.Белянин, М.Ф.Идзон, А.С.Жогин. – М.: Машиностроение, 1988. – 256 с.
10. Манипуляционные системы роботов/А.И.Корендясев, Б.Л.Саламандра, Л.И.Тывес и др.; Под общ. ред. А.И.Корендясева. – М.: Машиностроение, 1989. - 472с.
11. Дерябин А.Л., Эстерзон М.А. Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ и в ГПС. – М.: Машиностроение, 1989. – 288с.
12. Власов С.Н. и др. Транспортные и загрузочные устройства и робототехника. – М.: Машиностроение, 1988. – 144с.
13. Роботизированные производственные комплексы /Ю.Г.Козырев, А.А.Кудинов, В.Э.Булатов и др.; Под ред. Ю.Г.Козырева, А.А.Кудинова. – М.: Машиностроение, 1987. – 272с.
14. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. – 656с.
15. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов: Учеб. пособие для студ. вузов /С.Ф.Бурдаков, В.А.Дъяченко, А.Н.Тимофеев – М.: Высш.шк., 1986. – 264с.
16. Алтынов Ж.І. Өнеркәсіптік роботтардың механикасы. – Алматы.: ҚазҰТУ, 2002. – 64 б.
17. Механика промышленных роботов: Учеб. пособие для втузов: В 3-х кн./Под ред. К.В.Фролова, Е.И.Воробьева. Кн. 3: Основы конструирования /Е.И.Воробьев, А.В.Бабич, К.П.Жуков и др. – М.: Высш. шк., 1989. – 383с.
18. Механика промышленных роботов: Учеб. пособие для втузов: В 3-х кн./Под ред. К.В.Фролова, Е.И.Воробьева. Кн. 1: Кинематика и динамика /Е.И.Воробьев, С.А.Попов, Г.И.Шевелева. – М.: Высш. шк., 1988. – 304с.
19. Шоланов К.С. Основы мехатроники и робототехники. – Алматы.: ЭВЕРО, 2005. – 128 с.
20. Промышленные роботы в машиностроении: Альбом схем и чертежей: Учебное пособие для технических вузов /Ю.М.Соломенцев, К.П.Жуков, Ю.А.Павлов и др.; Под общ. ред. Ю.М.Соломенцева. – М.: Машиностроение, 1986. – 140с.
21. Шоланов Қ.С., Жұмашева Ж.Т. Механизмдер мен манипуляторлар механикасы. – Алматы.: ҚазҰТУ, 2005. – 136 б.
22. Крутько П.Д. Управление исполнительными системами роботов. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. – 336 с. (Научные основы робототехники).
23. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в МАТLAB 6.0: Учебное пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2007. – 320 с.
24. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и MatLAB. Издание 5-е. – СОЛОН-Пресс, 2004. – 800 с.
        
        КІРІСПЕ
Кез келген өндірістің тиімділігін жоғарлатудың негізі оны ... ... ... ... ... ... ... табылады. Автоматтандыру барлық жағдайда экономды
мақсатта ... ... ... әртүрлі типтері бар (бірлік, ... және ... ... ... ... және ең ... қамтамасыздандыратын автоматтандыру құралдарын алдын – ала
анықтайды. Ең ... ... ... оның ... қамтамасыз ету.
Ондаған жылдар ... ... ... ... ... ... экономикалық тиімді болатын. ... ... ... ... ... ... ... және әрдайым өсуде
болған. Жалпылай және көпсериялы өндірісті автоматтандырудың принципі ... ... ... ... ... ... ... Жоғары
өнімділікті беретін ... ... ... ... ... ... бір номенклатуралы (бір конструкциялы)
бұйымдарды ... ... ... ... ... – конвейерлі
сызықтарын жасауға негізделген. Айта кетер жайы азсериялы ... ... ... ... ... қолдану өте
тиімсіз, өйткені тапсырыс ... ... ... бұйымдар қысқа
уақыт мезгілінде шығарылады, ал ... ... ... ... ... ... ... қолданусыз
тұрады.
Өмірдің барлық салаларының ... ... ... ... де ... ... ... жасап шығару қажеттілігіне
байланысты, ... ... ... ... ... ... тіпті бірлік өндіріске ауысуға әкелді. ... ... ... ... шығарылатын ... күрт ... мен оның жиі ... ... ... ... үлкен мөлшердегі ... ... ... түрткісі болады, ал бұл ... ... ... ... ... ... және де ... күшінің
дефицитінің өсуіне қарай бұл талаптарды ... тек ... ... ... ... жабдықтарын автоматтандыру
арқылы ғана іске асыруға ... Бұл ... ... де ... (қолайлысы программалы) арқылы бұйымдардың ... ... ... Бұл ... ... құрылымдық компоненттері
заманауи өндірістерде кең ... ... ... ... ... (СПБ) ... ... өндірістік
роботтар (ӨР), автоматтандырылған көлік және қоймалар, ... ... ... және ... ... негізіндегі басқару
жүйелері.
Таңдау мен осындай жабдықтарды бір автоматтандырылған ... ... ... ... шеше ... ... икемді өндіріс жүйесінің жасалуы. Икемді өндірістік жүйенің
пайда болуы ... ... және ... ... ... ... және азсериялы өндірісте) бағытындағы
техниканың дамуымен түсіндіріледі. ИӨЖ – нің ең бір ... ... ... ... оның ... ... - әртүрлі
жұмыстар ерекшелігіне қарай көп ... ... және әр ... ... ... ... ... ӨР
бұндай жүйедегі ерекше елементі, ол ... ... ... әр ... ... ... бір ... және азсериялы өндірістердің дәстүрлі автоматизациялауымен
(мысалы СПБ – ... ... ... орталықтар және т.б.),
робототехникамен есептеу ... кең ... ... ... ... ИӨЖ ... автоматизация ... ... қол ... ... ... Бұл өз
кезегінде ... ... ... әсер ... ... ... күрт ... әкелді; өндірісте 3 ... ... ... ... ... ... ... мен
жабдықтардың пайдалану коэффициентінің аса ... ... өнім ... жоғарлатты және нарықта ... ... ... ... шығарылатын бұйым
номенклатурасы немесе ... ... ... ... ... ... ... переналадкалауға мүмкіндік берді.
ИӨЖ – нің ұйымдастырулық құрылымының ... ... ... модуль табылады, ол болса ... ... ... ... ... ... ... жасауды
бірлік технологиялық жабдықта ... ... орай ... ... ... ... ... автоматты
түрде шығарылатын бұйымға байланысты барлық ... ... және де ИӨЖ – ге ... мүмкіндігі болуы керек. ИӨМ
автоматизациясының ... бола ... ... тізбектемелі әрекеттерінің автоматтандырылуы үшін ... ... ... ... талаптардың өзгеруіне
байланысты параметрлерін қадағалау үшін ... ... ... ... ... ... ... бақылау мен
өлшеулер жүргізу жабдықтардың ... ... ... мен жою үшін ... ... ... автоматтандыру үшін ... ... ... ... процессінің сипаттамасы мен есеп қойылуы
Қазіргі заманғы ... ... ... тапсырыс
берушілер және машина жасау мен аспап ... ... ... ... ... ... ... қатар бәсекелестік
қасиетін жоғарлату ... ... ... ... ... тұруды, сапа ... ... ... ... және т.б. ... болуы
үшін жаңа бұйымдарды шығаруға ауысуды қажет етуде. ... ... ... ... үй шаруашылығындағы әртүрлі заттарда
құрылымы жағынан әлде қайда ... ... ... ғана
күрделе түспей, сонымен ... ... ... ... ... ... ... талап етуде. Проектілеу ... ... ... ... ... ... ... жасау
мен аспап жасау ... ... тән ... ... еңбектің интелектуалды ... ... ... ... ... ... ... дамуы осылай.
Барлық салаларда мысалы жалпылай өндіріс ... ... ал ... және ... ... ... ... қоса
өндірісті дайындау мен тұтынушыларға жаңа бұйымдарды ... ... өте ... ал ... ... талаптар
жоғарлаған. Осы жағдайларда ... ... өсіп ... ... ... Айта кетері азсериялы өзгермелі
номенклатуралы ... ... ... ... қажетті деңгейде болмағандығынан), ... ... ... бір – екі ... өндірісі өндірістің
эффектілігі жоғары автоматизацияланған ... ... көп ... ... басқармасы (СПБ) бар жеңіл ... ... ... ... ... өнеркәсіптік
роботтардың пайда болуымен, микроэлектрониканың ... ... ... ... күрделі өсірді, осымен
байланысты оның эффектілігінің жоғарлауына ... СПБ – сы ... кез – ... ... жасауға болады, тек қана қажеттісі
әр бөлшек үшін станокты ... ... ... ... бөлшекті
жасауға өту (переналадка), егер ол ... ... және ... бір рет ... бұл ... ... программасын жай
ғана ауысуымен ... ... ӨР – ды ... ... да ... ... және ЭЕМ ... СПБ жүйесімен басқарылатын ... кез ... ... ... ... болады.
ЭЕМ, ӨР және СПБ – сын ... ... ... ... ... ... ... әкелді, және де
физикалы мен интелектулды еңбекті ... ... ... ... өндіріс эффектілігін жоғарлатуға ерекше маңызды.
Азсериялы өндірісті ... ең ... ... оның ... ... ... бұл ... мүмкіндіктерін үлкейту және өндіріс
процесін тоқтатусыз әр түрлі бұйымдар жасау үшін переналадкасын ... ... мен ... ... ... ... ... осу
тенденциясы икемді өндірістік жүйенің пайда болуы мен дамуына ... ... іс ... өндіріс процесін тоқтатусыз автоматты түрде
переналадкалау қасиетіне ие. ( ... ... 75% ... ... шығарылады). Технико – экономикалық көрсеткіштердің жоғарлауымен
қоса, ИӨЖ – нің енгізілуі жұмысшы ... ... ... ... біркелкі, қайталанбалы еңбекті адамның ... кең ... ... ... ... ... – нің кең ... пайдалануы негізі машина жасау мен аспап
жасау өндірісінің ... ... ... ... ...... ... қоса ... ... ... ... етті. ИӨЖ – нің жасалуы
шығындарды да талап етеді, бірақта осы шығындарды ... және ИӨЖ – ... ... ... да бар (барлық ... ... ... үш ... ... және ... – нің жасалуы мен енгізілуі бұрыннан пайдаланылатын кең ... ... ... ... ... қолдануды жоққа
шығармайды, сонымен қатар ең дәстүрлілерінде ( қатаң ... ... ... мен ...... және т.б.). ... ... өз рационалды қолдану облысы бар, ... ... ... ... ... ... дәрежелері икемділігі
және автоматизациясының бағытты пайдалануы біріншіден үнемдеуге және
капитал ... ... ... ... ... бұл ... жабдықтардың жылдық шығарылуы мөлшерімен қарастыру керек, сонымен
қатар өлшемдер түрлерінің санына байланысты.
1.2 Механикалық өңдеу ... ... (РТК) ... – нің ... элементтері болатын икемді өндірістік модуль ... ... ... ... РТК-ң сұлбасы.
1-суреттегі кесу арқылы механикалық өңдеу РТК-ің сұлбасы өнеркәсіптік
роботтың бір станокка қызмет ету жағдайы үшін сипатты ... ... ... ... ... станогына қызмет етудегі ... ... ... ... ... ... құрылғыға бұрылып, оған қолын созады да бағытталған дайындаманы
қолының қысқышына алады, қолын кері ... ... ... ... созады да станоктың тетігіне дайындаманы ... ... ... Бұл ... ... ... ... жүктеу
операциялары болып табылады. ... ... ... соң ... ... босатылуы керек. Станокты бөлшектен босату ... ... ... ... ... ... қолын созады да
қол қысқышына дайындалған бөлшекті алады, ... кері ... ... ... апаратын қабылдайтын құрылғы (транспортерге) қарай бұрылады,
оған қолын созады да бөлшекті транспортерге салады, қолын кері ... ... ... ... ... уақыт
диаграммасын (циклограммасын) өңдеу
Әдетте механикалық өңдеу өндірісіндегі роботтехникалық ... ... ... типті циклограммалары бір, екі немесе үш станок пен
роботтан тұратын кешендер үшін ... Бір ... бар РТК ... ... ... ... ... Механикалық
өңдеу РТК-нің сұлбасы және кезекті атқарылатын өндірістік операцияларының
мазмұны жоғарыдағы 1.2 пунктінде қарастырылған болатын. ... ... ... және оны ... ... ... ... роботтың tж және tб уақыттарға ... ... 1.2.а, ... көрсетілген.
1.3.1-кестеде бірнеше орындалу варианттары үшін (станоктардың үш типі
үшін) РТК-ның жұмыс істеу циклінің құрамы келтірілген. Станоктардың үш ... ... ... ... оларды өнеркәсіптік роботтардың жүктеу-
босату қосымша уақытынан аспайтын толық емес ... ... ... ... ... ... токарь станоктары және т.б.); 2 -
типті станоктарда оларды өнеркәсіптік роботтардың жүктеу-босату ... ... ... емес ... уақыты болады (автоматтандырылған
жүктеуі бар өңдеу орталықтары (ӨО) типті станоктары); 3 - типті ... ... ... ... ... ... ... толық емес оперативті уақыты болады (созыңқылау стандары және т.б.).
Дайындамамен ... ... ... ... ... ... ... ... ... кері ... типті
станокта
ӨР tж ... ... ... аймағына қол созу
Дайындаманы станоктың тетігіне салу
Станоктың жұмыс аймағынан қол тарту
tж =24с
а)
Станокқа бұрылу
Станоктың жұмыс аймағына
қол ... ... ... ... ... ... кері ...... ... ... ... ... ... қол созу
Дайындалған бөлшек қабылдайтын
құрылғыға бөлшекті орнату
Қолды кері тарту
tб=24с
б)
1.2-сурет. Өнеркәсіптік роботтың станокты жүктеу мен ... ... ...... ... жүктеу; б) –
станокты
дайындалған бөлшектен босату.
Жалпы ... РТК ... ... ... уақыты станок пен өнеркәсіптік
роботтың жұмыс істеу уақыттарының қосындысына тең:
T = tоп.т. + tөр = tж.ж. + tқ.ж. + tөр ... ... = tн + tм.қ. - ... ... басқарылатын (СББ)
станоктары үшін tн негізгі уақыты мен tм.қ.. машиналық қосымша уақытынан
тұратын толық емес ... ... ... ... tж.ж және tқ.ж. ... және ... (көмекші) жүрістерінің уақыты; tөр - асып ... ... ... істеу уақыты. Оптималды варианттарда шығындар
элементтерінің бөлігі асып түсілуі де мүмкін.
1.3.1-кесте. Бір станокты РТК-ң істеу циклінің құрамы
Станоктар ... ... ... элементтері
жабдығының
құрамы ... ... ... Типі № tж.ж tқ.ж. tж tб ... tж.б. tдқ ... 1-і - + + + + +
- - Т ... - + + Т ... - - Т tөр ≤ ... - + Ж + + +
- - Т -
Е с к е р т у л е р: 1. ... ... ӨР - ... ...... қоректендіретін құрылғы; tж.ж және tқ.ж. – жұмыс және
қосымша (көмекші) жүрістерінің уақыты; tоп.т.. = tж.ж + tқ.ж - ... ... ... tж және tб - ӨР-ң станокты жүктеу және босату уақыты;
tдқ.б және tс.б - ӨР-ң ... ... және ... ... ... tдқ - ... құрылғысының істеу уақыты (барлық
жағдайларда оны tж асып түседі).
2. Цикл ... ... ... ... ... (+) арқылы,
толық асып түсірілетіндері (Т) арқылы, ал жарым-жартылай - (Ж) ... ... ... ... жоқ уақыт элементтері (-)
арқылы белгіленген.
1-і типті бір ... және ... ... ... ... жұмыс істеу ... ... ... цикл ... Тцикл = с. Станоктың тосып қалу уақыты
(бояу түсірілген учаскелері) ... ... ... және ... ... ... Бұл уақытты азайтатын дәстүрлі жолы робот
қозғалысының ... ... және оның ... ... қайық сұлбасы бойынша істеуін қолдануында, робот
істеуімен ... ... ... ... ... (немесе
дайындалған бөлшектен босататын) арнайы ... ... ... және т.б. ... жол ... ... спецификалық
ерекшеліктерінде болып табылады.
Мәселен, станок жұмыс істеу аймағында ... ... ... ... ... орын ... ұйымдастырылады. Қызмет ету командасы
берілгенде робот станокқа дайындаманы әкеледі де оны аралық ... ... ... ... ... дайындалған бөлшекті алып оны да аралық
үстелге ... ... ... ... ... алып ... ... оны станоктың тетігіне салады. Енді роботтың
дайындалған бөлшекті аралық ... ... ... ... станоктың
жұмыс істеу циклімен бір уақытта болып жатады. Роботтың дайындамамен және
бөлшекпен манипуляциялау уақыттарының үйлесуі да ... Бұл үшін ... ... органдарымен немесе екі қолмен қамтамасыз етеді.
робот
t
... Бір ... ... кешенінің істеу
циклограммасы: tж және tб - ӨР-ң ... ... ... ... - РТК ... ... өнеркәсіптік роботының токарь станогына ... ... ... ... ... ... ... өйткені бұдан
былай болатын есептеулерге осы шаманың қажеті бар. Бұл кезеңнің басталуы
шартты ... ... ... ... ... ... деп ... бұл мезгілде станокқа қызмет ету басталуына рұқсат ... ... ... ету кезеңінің аяқталғаны роботтың станок жұмыс істеу
аймағынан шығуымен және станок шпинделін қосу сигналы қалыптасып, ... ... ... бір уақытта болады [1]. Тқ.ету ... ету ... ... станокты tж жүктеу және tб босату уақыттарының
қосындысынан тұрады (1.4 – суреті). Жоғарыдағы ... ... ...... уақыттарының құрамына сәйкес өнеркәсіптік роботының
токарь станогына қызмет ету Тқ.ету ... ... ... 4 ... көрсетілген.
робот
t
... ...... ... ... ... станогына
қызмет ету
кезеңінің уақыт диаграммасы.
2 ҚҰРЫЛЫМДАУ ТАРАУЫ
2.1 ... ... ... ... аймағын анықтау
Манипулятордың кинематикалық параметрлері жылдамдықтың талап етілген
сипаттамаларымен анықталады, мысалы әрбір ... ... Т ... ... ... басқару жүйесінің және жетектің де түрлерімен де
анықталады. Жетек пен басқару жүйесі ... ... ... ... ... ... ... жалпы сипатын анықтайды.
2.1 –суретте ... ... ... ... ... - сурет. Өнеркәсіптік роботының жұмыс істеу аймағы
2.2 Өнеркәсіптік роботының кинематикалық ... ... ... ... (буындар өлшемдерін,
кинематикалық жұптар ауысуларын) анықтау
2.2 -сурет. Цилиндрлі координаттар жүйесінде істейтін
өнеркәсіптік роботының кинематикалық
сұлбасы
Манипуляторды жалпы құрастыру этаптарында ... ... ... ... өзара орналасуын таңдайды. ... ... ... ... сипаттамалары таңдалады: жұмыс, үлгісі,
орналасуы және жұмыс кеңістігінің өлшемдері мен жұмыс ... ... ... көлемінде орын алып тұруы жұмыс кеңістігімен сипатталады. ... ... ... нүктелердегі орындарға жетуімен сипатталады.
Бізге берілген жұмыс аймағына байланысты манипулятордың кинематикалық
сұлбасының бірнеше түрін келтіруге болады. Үш буынды, ... ... ... ... ... буын ... ... ретпен
манипулятордың жұмыс аймағын тиімді пайдалануының, есептеу, ... ... ... ... ... арттырудың жобасын
жасауға болады.
Төменде манипулятордың бірнеше түрі тиімді пайдаланудың, есептеуге
тиімді түрлері келтірілген.
2.3 – ... ... ... ... ... сұлбалары
Цилиндрлік координаталар жүйесіндегі манипуляторлар бір айналмалы
және өзара перпендикуляр, ... ... ... екі ... тұрады.
2.4 – сурет. Манипулятордың кинематикалық сұлбасы
Біз таңдап алған бұл ... ... үш ... ... бір
айналмалы және екі ... ... ... ... ... ... буын айналмалы (бұрылмалы), екінші және ... ... ... ие. ... жұмыс аймағының өлшемдерінен
келесі бөлім есептеулеріне қажетті шамаларды анықтауға ... ... ... ... ... ... 135°- қа тең, R=1.5м және r=1.2 м ... созу модулінің орын ауыстыруын анықтаймыз, ал S=0.5м қол ... орын ... ... ... ... ... ... циклограммасынан жұмыс істеу уақытын анықтап, оны Т=3 с деп ... ... ... ... ... манипуляторы буындарының келесіде
кинематикалық есептеулер жүргіземіз. ӨР-ң ... ... ... мен үдеулерін анықтай аламыз. ӨР кинетостатикалық (күштік)
есептеуінде қолданылады.
3. ... ... ... кинематикалық есептеу
Манипулятордың кинематикалық өлшеулері қажетті сұраныстарға ие ... ол – тез әсер ... ... әрбір жылжу дәрежесінде толық уақыттың
әрекеті Т, және де ... ... ... ... ... болған дұрыс.
Жетек және басқару жүйесі жылдамдық уақытында жалпы сипаттамасының өзгеруін
және жылжу дәрежесінің үдеуінің іс-әрекетін ... ... ... және ... ... ... аппроксимирлеуге болады.
Бөлек қозғалыс учаскілерінің ұзақтығында (тарқатуы tp, тұрақты жылдамдық
қозғалысы ty және тежелуі tt ) және ... ... ... Т ... ... ... және жетектің түріне сипаттама болады.
Жетектің берілген түріне және басқару жүйесін байланыстыратын kp=tp/T
және kp=tt/T ... ... ... ... V және үдеудің
жылжу дәрежесінің іс-әрекетін алуға болады. Жылдамдықты интегралдау арқылы
максимал жылдамдығымен қозғалыс ... ... ... ... ... +Vty+0.5Vtt
(2.1)
Теңдеуді (2.1) анықтағаннан кейін tp=kpT, және tt= kpT және ty=T- ... ... ... ... ... ... табамыз:
(2.2)
Онда тежелу кезінде максималды үдеу:
(2.3)
Жобалауда роботтың қозғалыс ұйымдастыруының ... ... ... алу қиын, сондықтан, роботтың конструктивті параметрлерін оның барлық
қозғалыс дәрежесінің ... ... ең қиын ... ... қалау
керек.
Әдетте роботтар үшін , ... ... ... ... кең диапазонда реттеуіштер арқылы реттелуі мүмкін. Сондықтан
жобалауда екпін алу уақытын ұзақ және тежеу уақытын аз ... ең ... ... ... ... мен үдеулерді анықтауға бастапқы
мәліметтер ретінде қозғалыс дәрежелерінің және ауысулары мен
толық ... ... ... табылады.
2.5 – сурет. Есептелетін кинематикалық сұлба
Өнеркәсіптік роботтың ... ... ... және ... ... ... мына ... арқылы S=0.5м, R=1.5м, r=1.2 м, Т=3 с
және бұрылу бұрышы ... ... мен ... ... ... ... қол ... айналдыру модулі үшін:
, ;
Қол көтеру модулі үшін: , ;
Қол созу модулі үшін: м, ;
Екпін алу және ... ... ... ... жұп ... ; ... кинематикалық жұп үшін: ; .
, , – кинематикалық жұптағы ауысулар;
1,2,3 – кинематикалық жұптар.
Қол созу ... ... ... мен үдеуінің бағалануы (2.2)
және (2.3) формулалар бойынша анықталады:
Қол көтеру модулінің ... ... мен ... ... ... (3) формулалар бойынша анықталады:
Айналдыру модулі үшін максимал бұрыштық жылдамдық пен бұрыштық үдеудің
бағалануы келесідей болады:
4. ... ... ... кинетостатикалық (күштілік)
есептеу
Манипулятор сұлбасын күштік есептеу. ... ... ... ... ... ... анықтау. Суреттегі бір айналмалы
екі ілгерлемелі ... ... ... ... ... Манипулятор сұлбасының мұндай түрі ең көп таралған
болып ... ... ... салмақ орталықтарының сызықты
үдеулерін анықтаймыз.
Күрделі ... ... ... ... ... және ... делінетін үш үдеулерінің ... ... ... ... ... ... ... буындардың салмақ орталықтарының ... і ... ... ... ... қозғалмайтын буыннан
бері санағанда і – 1 буынының қозғалысын ... ... ... бұл ... ... күрделі, сондықтан і – 1 ... ... ... де ... қозғалыстағы нүктелердің
үдеулері ретінде анықталады. Жалпыланған координаттары ретінде А, ... ... ... буындардың салыстырмалы ауысуларын:
бұрышы мен және ... ... ... қабылдаймыз.
Суреттегідей манипулятор буындарымен координаттар ... 1 және 2 ... ... орталықтарын А айналмалы
жұптың осінде, ал 3 ... ... ... ... буынның х осінде
орналастырайық. ... , және - ... 1 – і , 2 – ... 3 – і ... ... орталықтары.
Бірінші буыны салмақ орталығының ( нүктенің ) ... ... яғни ... буынның салмақ орталығы болатын нүктесінің сызықты
үдеуі нүктенің күрделі ... ... ... ... ... - ... үдеуі; - салыстырмалы үдеуі;
- кориолис үдеуі.
нүктесі үшін: =0, =0 ( ... ... - В ... жұпы ... ... ... қозғалыстағы нүктесінің үдеуі. Сөйтіп,
Үшінші буыны салмақ орталығының нүктесіні ... ... ... ... ... ... ... нүктесін екінші буынмен байланыстырып және оны
нүктесі деп белгілейік. Онда ... ... ... тең ... яғни . Ал үдеуі де үш ... боп ... - ... ... ... ... ... байланысқан
нүктенің үдеуі болып табылатын екінші ... ... ... ... - ... ... арқылы
қозғалыстағы екінші буыны нүктесінің салыстырмалы үдеуі; -
бірінші ... ... ... ... ... ... үдеуі.
Бұл үдеулердің әрқайсысын есептейік:
,
,
(3.2)
=0.
Мұнда - бірінші буынның бұрыштық жылдамдығы; - ... ... ... ... ... осінің ортасы.
(3.2) өрнектерді (3.1) теңдеуіне қойып, мынадай тең ... ... ... ... ... ... үшінші буыны
нүктесінің үдеуі:
Екінші буыны ... ... ... ... ... ... кориолис үдеуі:
,
Мұнда - екінші буыны нүктесі арқылы қозғалыстағы үшінші буыны
нүктесінің жылдамдығы.
Сөйтіп, ... ... ... ... ... инерция күштері мен инерция күштерінің моменттерін
анықтайық. Буынның инерция ... ... ... ... ... күштерінің бас векторы және инерция күштерінің бос ... екі ... ... цилиндрлі координаттар жүйесіндегі манипулятордың
буындары инерция күштерінің бас векторлары: =0, ... ... ... күштерінің бас моменттері:
; ; ,
Мұнда , , - ... ... ... 1-3 ... осьтерң арқылы 1-3 буындардың инерция моменттері.
Манипулятор қолының қысқышында ... бар ... ... ... ... орталық осі арқылы инерция
моменті болатын болса, бұл ... ... ... бас ... бұл ... ... инерция күштері моментінің бас векторы:
.
Кинематикалық жұптардағы ... ... мен ... ... ... ... активті күштерімен қатар
инерция ... және ... ... ... ... ... ... бастап манипулятор кинематикалық
тізбегіндегі әрбір ... ... ... ... бос
қалған бөлігіне әсер ететін барлық күштер мен ... ... ... Онда ... буын үшін ... ... мынадай
түрде жазылады:
.
Күштік есептеудің мақсаты – күш және ... ... ... ... ... ... ... режимінде манипулирлеу
обьектісінде робот инерция күшімен және манипулятордың өзінің конструктивті
элементтерімен жүктеледі. Осы ... ... үшін ... ... ... үдеулері және құрылымның инерциялық ... болу ...... ... кинематикалық сұлбасының күштік
есептелуі.
Контурлы басқару жүйесі бар робот органның қимылының жылдамдығын
көбінесе технологиялық процесінің ... ... ... ... дәнекерлеу.
Яғни номиналды режимде манипулятордың күштік ... ... ... ...... Манипулятор қолының көтерілу түйіні
Манипулятордың күштік есептеуін ... ... ... ... қолының көтерілу түйінін (2.4.2 -сурет), ... ... ... басқару жүйесі бар мысалын қарастырайық. Осы роботтар ... ... ... ... ... ... кеңейтілген түрде дроссельді икемдеуге және қысымды реттеуге
болады. Сол үшін жобалау кезінде жоғарғы уақыт тарқатудан және ... ... ... ... керек. Жылдамдықтың және үдеудің алғашқы
берілгендерін анықтау үшін ... ... орын ... ... ... және ... уақыт іс-әрекеті Ттол болып табылады.
Жүктемені енгізу үшін келесі координата жүйелерін енгіземіз: xбyбzб-
базалық ... ... zб осі ... ... ... ... ал ... манипулятор қолына параллелді болып келеді, xnynzn – n ... ... ... ... жүйесі (n=1,2….,N=5). Қимыл жасайтын
манипулятор орган модуліне құрылымдық элементінің бекітілу ... ... ... ... болады.
xn+1yn+1zn+1 – n-дік модулдің шығыс координата ... ал ... ... ... ... ... ... келеді. Яғни, жылжымайтын
модул шығыстарының құрылымдық элементі оның бекітілуін сипаттайды;
x0y0z0 – ... ... ... органы немесе манипулирлеу
обьектісінің координата жүйесі.
xnynzn; xn+1yn+1zn+1 және x0y0z0 ... ... ... ... жүйе ... ... ... аламыз.
Күрделі қозғалыста нүктенің абсолютті үдеуі тасымалдаушы,
салыстырмалы, кариолис ... ... үш ... ... ... буындары да күрделі қозғалыстар атқаратындықтарынан абсолютті
үдеулерін есептегенде, мысалы, буынның тасымалдаушы ... ... ... ... ...... жұптардың жалпыланған координаталар ретінде A,B,C
кинематикалық жұптардағы ауысуларды: - бұрыштық ... ,
- ... ... ... ... координат жүйелерін
2.4 - суреттегідей байланыстырамыз. 1, 2 буындарын салмақ орталықтары ... ... ... орналасқан, ал 3-ші буынның салмақ орталығы х осінде
орналасқан. 1-ші буынның салмақ орталығы үдеуі ( нүктесінің) 0-ге ... ... ... (2-ші буын ... ...
нүктесінің қозғалыстағы үдеуі ретінде анықталады:
Мұнда - тасымалдаулы үдеу
- салыстырмалы үдеу
- кариолис үдеуі
нүктесі үшін: ; ; . Мұнда к-7 ... ... ... ... ... ... .
Үшінші буынның салмақ орталығы нүктенің үдеуі де үш үдеулердің
қосындысынан тұрады:
нүктенің ... ... ... үшін ... ... ... та оны деп ... тасымалдаушы үдеу
нүктенің үдеуі болып табылады, яғни .
Мұндағы - айналмалы қозғалыс тақаратын 1-ші ... ... ... тең болатын 2-ші буынның тасымалдаушы қозғалыстағы
нүктесінің үдеуі:
- 2-ші буыны
- нүктесінің салыстырмалы үдеуі (1-ші буын арқылы ... 2-ші ... ... ... ... (1-ші буын арқылы
қозғалыстағы).
Осы үдеулердің әрбіреуін табайық:
Мұнда
осінің ортасы;
осінің ортасы.
Енді 2-ші 1-ге қойып:
ескергенде ... ... ... 2-ші буын ... ... ... үдеу:
3-ші буыны нүктесінің кариолис үдеуі тасымалдау ... ... - 3-ші ... ... 2-ші буыны нүктесі
қозғалыстағы сызықты жылдамдығы.
Сөйтіп,
Инерция нүктелерімен олардың моменттерін анықтайтын өрнектерді жазайық:
өйткені
Мж – ... жүк ... ... ... ... табу үшін ... күштерді х3 осінде
проекциялағанда:
Q – жетек күші;
Сөйтіп, 3-ші буынның салмақ орталығының үдеуі:
Буындар инерция күштері мен инерция ... ... ... ... ... ... ... салмақ орталығына түсірілген инерция
күштерінің және ... ... ... бас векторының және
екі векторына келтірейік.
Цилиндрлі ... ... ... манипулятор үшін буындар инерция
күштерінің бас векторы:
;
Буындар инерция күштерінің бас ... ,,- z ... ... ... 1-3 ... ... ... і-3 буындарының инерция моменттері.
Манипулятор қысқышында mоб салмағы және z1 осіне параллель ... ... осі ... Jz об ... ... бар ... (жүк) болған
жағдайда бұл дененің инерция ... бас ... ... ... ... ... бас векторы:
Жетек күштері мен момент кинематикалық жұптардағы реакцияны анықтау.
Манипулятор буындарына активті қозғалыстағы күштермен ... ... ... ... күш ... ... векторларын қоямыз. Әр кинематикалық
жұптағы манипулятордың соңғысынан бастап, тізбектің бос бөліктеріне ... ... ... мен күш моменттерінің кинематикалық тізбегін кезектеп
тұйықтаймыз. Онда 3 – ші буынға күш теңдігі келесі түрде болады
G3 + Gоб + Fи3 + Fи.об + RC = ... G3 , Gоб - ... ... ... мен манипуляциялау денесінің
салмағы; RC – С жұбының реакциясы.
S3 нүктесіне сәйкес – үшінші ... ... ... ... + M и.об - Fи3 × l3 - Fи.об × l4 - G3 × l3 - Gоб × l4 +
MC = ... MиS3 = -; ; l4 - В шарниріне қатысты ... ... MC - С ... ... ... ... ... жұбындағы реакцияны анықтау үшін X3Y3Z3 ... ... ... проекция түріндегі момент пен күштің
теңдігін көрсетеміз. С кіріс кинематикалық ... оны ... ... ... ... бес ... ... бұл жұптың
реакциясын анықтау үшін статиканың бес теңдігі болуы керек.
Y3 ... ... күш ... ... ... ... күш проекциясының теңдігі:
Мұнда мен - Y3 пен Z3 ... С жұп ... ... арналған момент проекциясының теңдігі:
мұнда - X3 ... ... т3 және тоб ... инерциясының күш
моменті, олар нөлге тең; - X3 ... ... С жұп ... ... ... күш ... теңдігі:
Мұнда
Z3 өсіне сәйкес күш проекциясының теңдігі:
Кіріс С жұбының жетек күшін анықтау үшін 3 – ... X3 ... ... ... Онда
мұнда Qс – С кіріс жұбының жетек күші
2 мен 3 буындарынан тұратын кинематикалық ... үшін күш ... ... ... ... өсіне
Y2 өсіне
Дәл осы кинематикалық тізбектің теңдігіне күш моментінің проекциясы
келесі түрде болады:
X2 ... ... ... В ... жетек күшін анықтау үшін 3 – буынның Z2 ... ... ... ... QВ – В ... жұбының жетек күші.
1-3 буындарынан тұратын кинематикалық тізбекті қарастырамыз, оны А
шарнирінде тұйықтаймыз. Бұл ... ... ... үшін тік ... ... күш ... теңдігін жазамыз.
Күш проекциясының теңдігі:
X1 өсіне
Y1 өсіне
Z1 өсіне
Күш моментін проекциялау ... ... ... ... М1 ... ... үшін Z өсінің шарниріне сәйкес момент
теңдігін құру қажет.
А айналмалы жұптағы жетектің МА моментін анықтау үшін 1-i буынның ... ... ... ... ... ... жазамыз:
Мұнда MA- жетектің айналдыру моменті, Iz3, Izoб-3-i буыны мен объектінің Z1
айналу осі ... ... ... ... ... орталықтарының үдеулері:
мұнда
нүктенің 2-і буынмен тасымалдау үдеуі;
нүктенің 1-і буынмен тасымалдау үдеуі;
і буындағы S3 ... ... ... ... ... 3-i ... S3 ... үдеуі;
тасымалдау үдеуі;
салыстырмалы үдеуі;
Кориолис үдеуі.
Сондықтан 3-i буын S3 салмақ орталығының үдеуі:
Буындар инерция күштерінің бас векторлары:
3-i буын күштерінің ... ... ... жұп ... ... ... жұп ... күші:
С жұп жетегінің талап етілетін қуаты
Манипулятордың буындарының салмақ орталықтарының сызықты үдеулерін
анықтауымыз ... ... ... ... ... ... салыстырмалы және карилюс үдеулері делінетін үш үдеулердің
қосындысына тең. Манипулятор ... ... ... ... ... ... ... ретінде і-1-ші буынының
қозғалысын қарастырамыз. Ал і-1 ... бұл ... ... ... ... қозғалыс, сондықтан, бұл қозғалыстағы нүктелердің үдеулері де үш
үдеуден тұрады деп қарастырылады.
Манипулятор ... ... ... суреттегідей
байланыстырайық. 1-ші буын айналмалы буын болғандықтан бұл буынының салмақ
орталығының сызықты үдеуі нөлге тең, ... . ал ... ... бұрыштық үдеуі келесідей болады:
,
,
,
.
Екінші буын ілгерлемелі қозғалыс жасайтындықтан бұл ... ... ... ... үдеуі В нүктесінің күрделі қозғалыстағы үдеуі ретінде
анықталады:
Мұнда, – ... ...... ... ... ... нүктесі үшін :
, .
Өйткені болғандықтан. Ал , , мұнда В нүктесінің
ілгерлемелі қозғалыстағы үдеуі ... буын ... ... ... бұл ... ... ... жылдамдығы:
,
.
Үшінші буынның салмақ орталығының үдеуі де үш үдеулердің қосындысынан
тұрады:
С нүктесінің құраушы үдеулерін табу ... С ... 2-ші ... байланыстырып және оны С2 нүктесі деп белгілейік. Онда ... ... С2 ... ... тең ... яғни, .
Өз кезегінде үдеуі де үш үдеуден тұрады:
мұнда, ... ... ... Даламбер принципін қолданамыз. Егер денеге оған
әсер ететін күштерге ... ... ... онда дене ... анықтау нәтижесінде, реакция күштері табылады және ... ... ... ... күштері беріктік шарттарын есептеуге
қолданылады, ал қозғалтушы күштер жетекті таңдауға қолданылады.
Даламбер принципін пайдаланғанда күш ... ... ... ...... Үшінші буынға түсетін жалпыланған күштер.
Даламбер принципіне негізделе отырып, әр ось бойынша жіктегенде
күштердің қосындысы нольге тең ... Осы ... ... ... қозғалтушы
күшті табамыз, әрі сол арқылы қозғалтқыштың қуатын табамыз. ... табу үшін ... ... ... деп аламызда, сол байынша
қуатты есептеп ... ... ... ... ... ... ... сызықты ауысу модулінің орындаушы
қозғылтқышын таңдау
Орындаушы қозғалтқыштар роботтың ... және оның ... ... ... орай ... ... құрылғылар қозғалтқыштың
энергиясымен қамтамасыз етілмесе қажет ... ... ... ... жүктеменің үдеуін бере алмайды.
Кең таралғаны азөлшемді және азинерциялы тиристолы және транзисторлы
қуат күшейтікштерімен басқарылатын, тұрақты ток ... ... ... ... үшін қажетті манипулятордың
параметрлері болып: Jн, Mн max және w max мәні мен ... ... E max ... ... Қозғалтқыштар жуықтап айналушы және
ілгерлемелі қозғалатын ... үшін ... ... ... қуат ... ... Ол мына теңдеу бойынша
анықталады:
Райн.қоз=kқор Mн max w max; Pілгер.қоз=kқор F н max v max,
Даламбер ... ... ... әр ось бойынша жіктегенде
күштердің қосындысы ... тең ... Осы ... ... ... қозғалтушы
күшті табамыз, әрі сол арқылы қозғалтқыштың қуатын табамыз. Қозғалтқыштың
қуатын табу үшін соңғы буынның жылдамдығын деп ... сол ... ... өзімізге қажетті қозғалтқышты таңдаймыз.
ПЯ серялы тұрақты ток электрқозғалтқышын таңдап аламыз.
2.9 - сурет. ПЯ серялы тұрақты ток электрқозғалтқышының
конструкциялық сұлбасы.
2.10- ... ... ток ... ... ... робот жетегі конструкциясының сипаттамасы
«Универсал 5» типті ӨР – тың комплексті электр ... ... ... ... ... ... көрсетілген.
Механизм құрамына тиристорлы түрлендіргіш блогы 1 бар тұрақты
ток электр ... ... ... қозғалтқыш тісті редуктор 2
қақпағына бекітіледі, ... 3 ... ... 4 ... ... ол подшибникте 5 қондырылған. Шестерня 6 бір ... 7 және 8 ... ... 9 және 10 ... құрылған,
редуктор 13 корпусында 11 және 13 подшибниктер айналып ... ... 14 ... ... бекітілген, бұрылмалы платформада тісті
венцпен ... ... 15 ... 16 ... подшибникте 10 валдың
соңында қондырылған, және бір уақытта 17 ... ... ... 17 ... ... ... шаршы қимасы бар сол ... 18 ... ... ... ... көмегімен валға сәйкес
шамамен торсионның ... 100 – ден ... 17 ... ... 19 және ... 20 ... іске ... 15 шестерня
айналмалы платформаның ... ... ... ... 17 ... ... тісті берілісте люфтіні таңдауды қамтамассыз ... ... ... электр жетек құрамына кіреді, редуктор
қақпағында және ... ... ... ... ... ... ... білігі 23 білігімен ... 24 ... 23 ... бос шетінде ... ... ... ... ... ... Бұл дөңгелектің екінші бөлігі 27 серіппе
әсерінен ... ... ... ... ... ... Қималы дөңгелек 25, 26 4 редуктордың ... ... бос ... шетінде 29 шестерня бекітілген, ол 30 ... ... ... 31 ... күй ... ... ... Датчик 32 қосымша ... ... Сол ... ... электр жетек 1 қозғалтқыш біліктің
айналу ... кесу ... ... ... ... ЖӘНЕ ... ... Тұрақты ток қозғалтқышы негізіндегі жетектің
динамикалық теңдеулері
Қарастырылып тұрған электро механикалық ... ... ... мынадан тұрады – басқару манипуляторынан (УМ), ... бар ... ток ... (ДПТ с НВ), ПМ ... жүктемеден (манипулятор буынының) (3.1-сурет).
3.1-сурет. Электрмеханикалық жетегінің құрылымы
Жетектің электрлік бөлігі үшін ... ... ... ... ... тұрақты ток қозғалтқышының есептеу сұлбасы 3.1-
суретте көрсетілген.
3.2-сурет. Тұрақты ток қозғалтқышының есептеу сұлбасы
Электлік тізбекті басқару ... ... бар ... ... ... ... ... uя(t) и iя(t) – кернеу және қозғалтқыш якорь тогы;
Rя и Lя – активті ... және ... ... ...... қозғаушы күшке қарсы мән.
Қозғалтқыштың ЭҚК теңдігі:
, ... және – ... ... және ... білігінің
бұрыштық жылдамдығы;
– ЭҚК – ке қарсы коэффициент.
Қозғалтқыш момент ... ...... қозушы электрмагниттік момент;
– момент коэффициенті.
Басқарылатын манипулятор (УМ) жетегінің ... ... , – ... ... және ... манипулятордың
(УМ) уақыт тұрақтысы;
– басқарылатын манипулятордың (УМ) кіріс кернеуі.
(3.1) және (3.4) теңдіктерін бір ... ... етіп ... . Ол
үшін (3.3) және (3.4) – ... ... ... – шы ... ... (3.1) – ге ... ... шығатыны
, ...... ... ... ... қозғалтқыш моментті үшін ... ... ток ... ... ... (ДПТ с НВ) «электрлік» бөлігін
бейнелейді.
Қозғалтқыштан, редуктордан және ... ... ... ... ... үшін ... келесі теңдігі
шығарылады:
, ... ...... пен ... ... суммалық инерциялық
моменті, ... ... ...... пен жүктеме бұрылымының бұрыштары;
– қозғалтқышпен дамушы момент;
– қозғалтқыш білігіне ... ... ...... ... ... ... инерция моменті;
– қарсы келуші момент, (обусловленный взаимным влиянием
движений по разным степеням подвижности, моментами от сил
тяжести ... ... и ... а ... и моментами);
– қозғалтқыш білігінен келтірілген, қозғалтқыш пен
редуктордағы кедергі күш ... ... ... ... күш ... кетері, (3.6) теңдіктегі және ... ... ... ... ... моменті үшін мынадай түрде жазамыз:
, ...... ... ... ... ... ... білігіндегі жүктеменің суммалық моменті.
Шығатыны, редуктор шығысына келтірілген жүктеме моменті:
. ... ... үшін ... ... ... (3.7) ДПТ ... ... сипаттайды.
Осылайша , ЭМП манипулятордың буынының айналуы (3.4) және ... ... Олар ... ... және ... динамикалық процестерді сипаттайды. Осы теңдеулерден ... u ... және ( ... ... жүктеме моментін
байланыстыратын бір операторлық теңдеу аламыз:
,
,
бұл өрнектерді қатынасына ... ал ... ... ... де, ... ... қатынастарын ескере отырып операторлық теңдеуді
жазамыз:
, ... ... ... ... ... «УМ - ДПТ с НВ – ПМ – ... (Н)» жүйесі уақытының
электромагниттік тұрақтысы.
(3.9) ... ... ... ... ... ... моделін көрсетеді.
(3.9) операторлық теңдеуіне сәйкес u басқарылатын әсер және
жүктеме моменті ... ( ... шама үшін ... ... = , ... - ... кернеу бойынша күшейту коэффициенті;
- қозғалтқыштың момент бойынша күшейту коэффициенті.
3.2 Өнеркәсіптік робот ... ... ... құрылымдық
сұлбасы.
Жүйенің құрылымдық сұлбасы мынадай түрде қарастырамы «УМ-ДПТ с
НВ–ПМ–Н» (13-сурет). ... ... ... (3.1) - (3.4), ... бойынша құрылады. Құрылымдық сұлбаны қарапайым, жеңіл ету ... және ... ... ескермейміз, яғни
==0.
3.3. – сурет. Электромеханикалық жетегінің құрылымдық сұлбасы
Суретте бейнеленген құрылымдық сұлбаны ... ... ... ... жабық контурының беріліс функциясын
операторлық түрде жазамыз:
.
3.3 Жетек жүйесінің қаланған ... ... құру ( ... )
Жетек жүйесінің қаланған беріліс функциясын логарифмдық ... ... ... және ... ... әдіспен құрамыз.
Қадағалау жетегі жүйесінің функцияналдауы үшін ... ... ... оның тұйықталған жүйесі орнықты болуы тиіс (орнықтылық талаптары);
2) рұқсат етілген программаның әсерлерін ... ... ... ... ... аспау керек;
3) өтпелі процестің сипаттамасына қойылған сапалық талаптары орындалуы тиіс
(өтпелі процестің сапалық талаптары).
Жүйенің дәлдік талаптары Басқару ... ... ... жүйесі
іске асыруға тиіс кіріс сигналының максималды ... мен ... ... ... ... талаптар болған жағдайда талап етілген кіріс
сигналы ретінде синусоидалы сигнал қолданылады. Бұл ... ... ... ... мен үдеуі мынадай болады:
;
Демек, , , ... , – ... ... пен ... ... ... мезетінде бұрыштық жылдамдығы
және бұрыштық үдеу берілген мәнінен ... ... ... ... ... ... пен үдеуді ... ... ... ... ... мен ... яғни
;
Сонда бұл мен жүйенің есептелінген жұмыс жиілігі мен жұмыс
амплитудасы болып табылады, яғни жүйенің жұмыс істеуіндегі кіріс ... ... ... ... ... қателік деңгейі ... ... ... ... ... анықтауда тек қана тұрақтандырылған тәртіптегі
қателіктерді қарастыратын ... ... шы ... қателік деңгейін бағалауда тек
қана тұрақтандырылған тәртіптегі ... ... ... ... ... ... белгілеуіміз керек: тұрақты
жылдамдықпен ұлғайятын ... бар ... жүйе ... ... яғни ... ... қалаған беріліс ... ... ... тиіс:
Мұнда - рационал бөлшекті функция, , ал оның ... ... ... қамтамасыз етеді; - жалпы күшейту
коэффициенті (қадағалау ... ... ... ... әсер екі ... тұрады: бұрыштық
жылдамдығының программалық мәнінен және жүктеменің келтірілген
моментінен. ... ... екі ... да еске алу ... ... ... және моменттік құраушысын. Жүйе сызықты
болғандықтан бұл қателік ... ... ... ... ... ... қателігінің шекті мәні мынадай:
Шарт бойынша бұл қателік рұқсат ... ... ... ... жүйенің жалпы күшейту коэффициентінің (күштілігінің) ең төменгі
мәні (деңгейі) мынадай болуы тиіс:
Бұл шама қалаған беріліс функциясының бірінші және ең ... ... ... ... ... ... ... амплитудалық жиіліктік сипаттамасы
Бұл суретте сипаттаманың бастапқы иілуі -20 ... ... ... ... ... жұмыс жиілігі мен ... ... ... ... ... ... әсерлерін өтеу дәлдігінің талабын былай
жазуға болады:
Мұнда , болғандығынан дәлдік талабының ... мына ... , ... . ... ... ... ... ЛАЖ
сипаттамасы штрих түсірілген тыйым салынған аймаққа кірмеуі керек. Тыйым
салынған аймақ ... ... , бұл ... теңдеуі
болатын төмен жиілікті асимптотадан төмен болады ... үшін ... ... талаптары әдеттегідей болғанда )1 ).
Төмен ... ... ... иілу ... ... кескін
жиілігінежанасатын диапазонға өтіп, асимптотикалық ЛАЖ сипаттамасын құруды
жалғасиырайық. Егер бұл сызықты нүкте арқылы өткізетін ... ... ... ... мәні оңай ... ... төмен
жиілікті асимптотаның аталған сызықпен қиылысу нүктесінің абциссасы ... ... ... ... ... ... ... осыдан
Жүйенің орнықтылық талаптары мен өтпелі процесстің сапалық ... және ... ... ... ... мен ... ... қаланған сапасын қамтамасыз ету шартынан
анықталады. Егер ЛАЖС 0 деңгейінен -20 ... ... ... ... қатар бұл учаскенің ұзақтығы бір ... кеш ... ... ал ... өзі ... ... ... шамамен симметриялық
орналасқан болса, онда орнықтылық торы жеткілікті болатынын ... ... мен ЛАЖС ... ... шығады. Онда жүйе
тербелістігі 20-30% -дан ... ал ... ... ... ... бағалауға болады, мұнда ωc – қаланған ... ... tn ... ... ... ... сондықтан мұнда
ωc=(1÷2)·2π/ tn кескін жиілігін есептеуге болады.
жиілігінен кейін ЛАЖС түрі орнықтылық пен дәлдікке әсер ... ... ... ... басу және ... ... функцияларының физикалық іске асырылуын қамтамасыз ету ... ... ... коэффициентінің тез басылуы жөн. Бұл үшін
және жиіліктерінде асимптотикалық ЛАЖ ... ... ... боламыз. Біз қосымша сынуда =α деп ... ... ... ... асимптоталық қаланған ЛАЖ сипаттамасы ажыратылған жүйенің
қаланған беріліс функциясын анықтайды. ... ... ... ... ... функциясын аламыз:
мұндағы
.
; ;
; ,
Мұнда (α =2÷5) аралығындағы сан.
3.4 Функционалды ... ... ... құру ( синтездеу )
Функционалды блоктардың беріліс функциялары толық ... ... ... ... ... ... сондай-ақ дерлік
болатындай шарттарын ... ... ... φ ... ... бұрылымына дейінгі
ажыратылатын жүйенің беріліс функциясын қарастырайық.
,
Осыдан ажыратылған жүйенің жалпы күшейту ... ... ... былай есептеулерде мынадай белгілеулерді қолданатын боламыз:
онда,
және коэффициенттерін пайдалануесептеудің толық аяқталғанша
коэффициенттерінің нақты сандық мәндерінің қажеттеріне де туғызбайды.
k(p) беріліс функциясы ... ... ... ... ... үшін , ... ... W2 (p) беріліс функциясын k(p)= kж(р) шартын анықтайды.
Коррекциялау ... ... ... ... пайдалану
жылдамдық бойынша ішкі кері байланыс жоқ. Бұл жағдайда теңдеулер ... k2 =0, ... k*I =ik/kд , k*2 =0; ... ... шартынан:
Мұнда
,
Сондықтан тізбекті коррекциялайтын құрылғының ... ... ... ... ... физикалық түрде іске асырылады, өйткені алымының
дәрежесі бөлгіш дәрежесінен аспайды, сонымен ... kж(р) ... ... ... саны жеткілікті болғандықтан да, атап айтқанда Т4 ... ,бар ... Кіші ... ... ... ... тек
қана жоғары жиілік диапазонында әсер етеді, ол программалық әсерлер
диапазоны бұл диапазонға жататындығы. δ ... ... ... ... ... қарапайымдылау үшін уақыт тұрақтыларының
нақты ... ... ... ... Мысалы Тэ ≤Тм . Тэ >Т3 Тy.m ... ... ... онда α ... ... арқылы Т4
мен T5 уақыт тұрақтыларын ... ... ... ... мынадай түрде
келтіруге болады:
Бұл беріліс функцияны тікелей қатынасынан ... ... ... - да және ... уақыт тұрақтыларын елемейтін
болсақ, ал ажыратылған ... ... ... ... ... ... . ... қалып дәлдігі мен ... ... ... ... ... ... ... мен
уақыт тұрақтылары ... ... ... ... ... ... ... болуы мүмкін.
Бұл беріліс функцияны тікелей k(p)= kж(р) қатынасынан алуға ... Егер Тэ және Ту.м ... тең ... онда ... ... мына түрде болады.
3.5 Өнеркәсіптік робот жетегін басқару жүйесінің
динамикасын модельдеу
Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты тоқ қозғалтқыш ... ... және ... қуат күшейткіштерінің уақыт тұрақтылары,
әдетте, электромеханикалық ... ... ... ... аз ... ... Тм˃˃ Тэ, Тум. ... динамикалық
есептеулерді жеңілдету үшін жетектің механикалық ... ... ... ... ескермеуге болады,
яғни, Тум =0, Тэ=0.
Сонда ... ... әсер ... ... ... ... түрге
келеді:
G(p)=Kум Kд/p(Tм p+1)
Тізбекті коррекциялаушы құрылғының беріліс функциясын W1 ... мына ... ... деп ... Тэ

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 66 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Манипуляторларды және РТК-ны жобалау30 бет
Мехатрондық жүйенің көмегімен құрылыстар мен ғимараттарды зиянды тербелістің әсерінен қорғауды жобалау48 бет
Бұрғылау жабдықтарын есептеу және конструкциялау26 бет
Gudel роботының конструкциялық бөлім67 бет
«Циклон 5» өнеркәсіп роботы20 бет
Амангелді Иманов – ұлт-азаттық көтеріліс жетекшісі8 бет
Ата-аналармен сынып жетекшісінің бірлескен іс-әрекетін ұйымдастыру технологиясы10 бет
Басшылық пен жетекшінің менеджменттегі әсері23 бет
Жетексіз сепараторлар6 бет
Жетекші әйелдердің психологиялық ерекшеліктеріне жетекшілік қызметтің әсері54 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь